(57)【要約】【課題】  光路を折り曲げる光ポインティング装置では、光路変換素子の垂直方向の長さを短くすることができなかった。【解決手段】  光路変換素子に複数の光路変換面を備え、光路を複数の方向に分割して、光路変換面一つあたりの面積を小さくする形態で、光路変換面の垂直方向の長さを短くすることで、光ポインティング装置の垂直方向の長さを短くする。【選択図】  図1
2010165235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体と接する接触面と、
前記接触面を照明する光源と、
前記接触面を介して被写体からの反射光を所定方向の光路へ変換する光路変換面を有する光路変換素子と、
前記所定方向に光路変換された光を結像する結像素子と、
前記結像された像を撮像する撮像素子を有し、
前記光路変換素子は、前記被写体からの反射光を複数の光路に分割することを特徴とする光ポインティング装置。
【請求項２】
前記光路変換面は、前記光路変換素子の数より多いことを特徴とする請求項１に記載の光ポインティング装置。
【請求項３】
前記分割された複数の光路を一つの撮像素子に合成する画像合成素子を有することを特徴とする請求項１、２に記載の光ポインティング装置。
【請求項４】
前記光路変換面は、互いに直交する反射面であることを特徴とする請求項１から３に記載の光ポインティング装置。
【請求項５】
前記光ポインティング装置は更にカバーを有し、
前記カバーは前記光路変換素子と一体化されていることを特徴とする請求項１から４に記載の光ポインティング装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載の光ポインティング装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入力装置に関し、より詳細には、携帯電話等の電子機器に搭載可能な光ポインティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの電子機器では、キーパッドを利用したユーザーインターフェースを採用しており、このようなキーパッドは、数字及び文字を入力するための複数個のボタンと、方向ボタンにより構成されている。一方、近年、ディスプレイの高性能化に伴い、電子機器においても、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の採用が主流となってきている。
【０００３】
このように携帯情報端末等の電子機器の機能がコンピューターと類似に変化することにより、その入力方法も、従来のメニューキーおよびその他の機能キーを方向キーとして用いることで所望する機能の動作を行う方法では不便となり、コンピューターに用いられているようなマウスやタッチパッドのような操作を可能とするポインティング装置が求められるようになってきた。
【０００４】
前記ポインティング装置として、装置に接触する指先等被写体の模様を撮像素子で観察することで接触面の変化を抽出する光ポインティング装置が提案されている（特許文献１）。この構成では、光源により接触面を照明し、接触面の模様をレンズで撮像素子に結像させ、検出した前記模様の変化から指先の動きを入力信号に変換している。
【０００５】
しかし、上記の結像光学系では、接触面からの光を撮像素子に結像させるために、接触面から撮像素子までの距離が必要となり、光ポインティング装置の垂直方向の長さを短くできなかった。携帯情報端末では装置の厚みが薄いことが求められることから、光ポインティング装置においても、厚みである垂直方向の長さを短くすることが求められる。
【０００６】
前記要求を満たすため、接触面の直下に光路を折り曲げるプリズム等の光路変換素子を配置し、光路を水平方向に折り曲げることで、光路を長く保ちながら光ポインティング装置の垂直方向の長さを短くする方法が提案されている（特許文献２、３）。この技術では光路を水平方向に折り曲げているため、光路が長くなっても装置の垂直方向の長さには影響しない。このため光路を長く取りながら垂直方向の長さが短い光ポインティング装置を実現できる。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２、３の構成では、垂直方向に最も大きな素子は光路変換素子であり、光ポインティング装置の垂直方向の長さは光路変換素子の大きさで制限される。
【０００８】
また光路変換素子の大きさは接触面の大きさで決まり、接触面の模様を検出するためにある程度の接触面の面積を確保しようとすると、必然的に光路変換素子が大きくなり、光ポインティング装置の厚みに相当する垂直方向の長さを短くすることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００７−５２８５５４
【特許文献２】特表２００８−５０７７８７
【特許文献３】特表２００８−５１０２４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、光ポインティング装置が変位を検出する接触面の面積を減らすことなく、光路変換素子の厚みに相当する垂直方向の長さを短くすることで、より小型で薄型の光ポインティング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光ポインティング装置は、
指先等の被写体と接する接触面と、
前記接触面を照明するＬＥＤ等の光源と、
前記接触面を介して被写体の指紋等から散乱反射された光を、撮像素子が設けられた方向である所定方向の光路へ、反射好ましくは全反射により光路変換する光路変換面を有するプリズム等の光路変換素子と、
前記所定方向に光路変換された光を結像するレンズ等の結像素子と、
前記結像された像を撮像するＣＣＤ等の撮像素子を有し、
前記光路変換素子は、前記被写体からの散乱反射光を複数の光路に分割することを特徴とする。
【００１２】
前記接触面からの反射光の光路を複数に分割することで、一つの光路変換素子が請負う光路変換面の面積を小さくすることができる。これにより光路変換面の面積が小さくなり、光路変換素子の垂直方向の長さも短くできるため、光ポインティング装置の厚みを薄くすることができる。
【００１３】
また、一実施形態の光ポインティング装置では、前記光路変換素子は、該光路変換素子の数より多い光路変換面を持つことを特徴とする。
【００１４】
複数の光路変換面を持つ、光路変換素子とすることで、コスト削減が可能で、位置あわせや組み立て性が向上するだけでなく、小型化も図れる。
【００１５】
また、一実施形態の光ポインティング装置では、前記分割された複数の光路を一つの撮像素子に合成する画像合成素子を有することを特徴とする。
【００１６】
分割された複数の光路は、複数の像を生成する。従って分割した光路の数に応じた複数の撮像素子が必要となる。分割した光路を再度一つに合成することで、撮像素子数の増加を抑制することができる。
【００１７】
また、一実施形態の光ポインティング装置では、前記光路変換素子の複数の光路変換面を複数の反射面として、互いに直交するように配置することを特徴とする。
【００１８】
分割された光路が同一の光軸上を逆向きに進むため、結像素子や撮像素子などの光学素子を同じ光軸上に並べることができ、組立が容易となる。
【００１９】
また、一実施形態の光ポインティング装置では、更に光学系、回路および撮像素子を保護するカバーを有し、前記カバーは前記光路変換素子と一体化されていることを特徴とする。
【００２０】
接触面以外の光学素子と指との接触を避けるためにカバーを設ける際に、カバーと前記光路変換素子とを一体化することでカバーを配置しながら光ポインティング装置全体の垂直方向の厚みを小さくすることができる。
【００２１】
また、一実施形態の電子機器では、上記光ポインティング装置を備えていることを特徴としている。
【００２２】
この実施形態の電子機器によれば、光ポインティング装置が薄いため、当該電子機器の厚みを薄くすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の光ポインティング装置によれば、被写体からの散乱反射光の光路を、複数の光路変換面で分割することにより、1つの光路変換面が請け負う面積が小さくなり、小型かつ薄型の光路返還素子が実現でき、より小型の光ポインティング装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の光ポインティング装置の第１実施形態の基本構成を示した断面図である。
【図２】本発明の光ポインティング装置に用いられる光路変換素子の第１実施形態の基本構造を示した斜視図である。
【図３】図２の光路変換素子のＡＡ線に沿った断面図の一例である。
【図４】本発明の光ポインティング装置の他の一実施形態の構成を示した断面図である。
【図５】本発明の光ポインティング装置の第２実施形態の構成を示した斜視図である。
【図６】図５の光ポインティング装置の断面図である。
【図７】本発明の光ポインティング装置の第２実施形態で得られる像のイメージを示した図である。
【図８】本発明の光ポインティング装置の第３実施形態における光学部品の組み立て前の構成を示した斜視図である。
【図９】本発明の光ポインティング装置の第３実施形態における光学部品の組み立て後の構成を示した斜視図である。
【図１０】図９の光ポインティング装置の断面図である。
【図１１】本発明の光ポインティング装置の第４実施形態の構成を示した斜視図である。
【図１２】本発明の光ポインティング装置を用いた携帯型電話機の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の一形態について、光源としてＬＥＤ光源を用いた光ポインティング装置を例として説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態の構成に限定されるものではない。指紋認証システム等のスキャナー型装置等、同一の構成を採用するものであれば、光入力インターフェイス全般に適用可能である。
【００２６】
なお、以下の実施形態において、同一の機能および作用を示す部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態を説明するための光ポインティング装置の断面図である。
【００２８】
本実施形態の光ポインティング装置１は、被写体である指先１０と接する接触面１１、前記接触面１１を照明するＬＥＤ光源１６、前記接触面１１を介して前記指先１０から反射された光を所定方向の光路へ変換する光路変換面１２ａ、１２ｂを有する光路変換素子２２、前記所定方向に光路変換された光を結像する結像素子であるレンズ１４ａ、１４ｂと、前記結像された像を撮像する撮像素子１５ａ、１５ｂにより構成される。
【００２９】
本実施形態における光路変換素子２２は、２つのプリズムを前記接触面１１で連成する形で構成され、前記接触面１１、前記光路変換面１２ａ、１２ｂ以外に、プリズム外への光の出射面１３ａ、１３ｂを有する。
【００３０】
前記光路変換素子２２および前記結像素子であるレンズ１４ａ、１４ｂは、アクリルやポリカーボネイト等の透明樹脂やガラス等の前記ＬＥＤ光源から出た光を透過する材料で形成されている。
【００３１】
被写体である指先１０を照明するために、前記ＬＥＤ光源１６は前記光路変換素子２２の下側に配置されている。ＬＥＤ光源１６より出射した光線は、前記光路変換素子２２を一部透過して、前記光路変換素子２２に形成された前記接触面１１を照明する。前記接触面１１には、被写体である指先１０が接しており、前記接触面１１を介して指先１０は照明される。
【００３２】
前記指先１０は、ＬＥＤ光源１６から発せられた照明光で照明され、指紋等の凹凸により前記接触面１１上で散乱反射する。前記散乱反射光の一部は、前記光路変換素子２２内部を透過し、光路変換面１２ａおよび１２ｂで全反射される。
【００３３】
なお、図１では説明用に、被写体である指先１０は接触面１１と離間して描かれているが、実際には、被写体である指先１０は接触面１１と接触して使用される。
【００３４】
前記光路変換面１２ａと１２ｂは、互いに交わる形で形成されるが、垂直に交わるのが光学設計の観点から望ましい。前記光路変換面１２ａと１２ｂを、互いに垂直に交わる形態とすることで、前記散乱反射光は、前記光路変換面１２ａと１２ｂにより、反射好ましくは全反射され、１８０°反対方向の２つの光路ａ、ｂに分割されることとなる。
【００３５】
前記分割された光路ａ、ｂを通る光線は、それぞれ、光路変換素子２２を出射面１３ａ、１３ｂより出射する。
【００３６】
前記出射した光路ａ、ｂを通る光線は、結像素子であるレンズ１４ａ、１４ｂにより、それぞれ撮像素子１５ａ、１５ｂ上に像を結ぶ。
【００３７】
結像素子１４ａ、１４ｂとしてはレンズの他にピンホールを用いることも可能である。ピンホールを用いた場合、結像素子を非常に薄くすることができるため、小型化に有利である。一方、レンズを用いた場合は、小さなサイズでより多くの光を取り込めるため、得られる像の明るさを明るくできる。
【００３８】
前記撮像素子１５ａと１５ｂ上に結んだ像は、図示されないＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に、撮像素子１５ａ、１５ｂから画像データとして取り込まれた後、一つの画像に合成される。
【００３９】
前記撮像素子１５ａ、１５ｂとしてはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサー等のイメージセンサーであり、前記被写体の像を一定間隔で撮像し続け、遂次データとして取り込まれることになる。
【００４０】
被写体が移動した場合、撮像された画像は直前に撮影したものとは、所定量ずれた画像となる。前記画像中の同一部分のずれ量を前記ＤＳＰで比較して、前記被写体の移動量と移動方向を判断している。
【００４１】
前記イメージセンサーでは、被写体である指先の凹凸像は、ピクセルデータとして取り込まれる。前記被写体の移動量と移動方向の判定は、ピクセルデータの数が多いほど認識精度が高くなり、１つのピクセルデータとして取り込まれる光量差が大きいほどＳ／Ｎ比が上がり認識精度が高くなる。
【００４２】
本第１実施形態の発明を用いない場合、接触面での散乱反射光は、被写体である指先の像を、1つの光路変換面に投影した状態となり、光路変換面のサイズ即ち面積が大きくなる。光路変換面が大きいと、光路変換素子を厚くせざるを得ず、光ポインティング装置自体が厚くなり、携帯情報端末等小型薄型化を競う装置への搭載に支障が出る。
【００４３】
被写体である指先の像の取り入れ面積自体を小さくしても良いが、取り込む被写体の面積が小さくなると、被写体の特徴点を抽出することが難しくなり、認識精度が低下する。像の取り入れ面積は指紋の凹凸模様２本分（約１ｍｍ）以上が望ましい。また像の取り入れ面積自体を小さくすると、撮像素子上での上記ピクセル数の減少若しくは、ピクセルへ取り込まれる光量差の減少につながり、認識精度が低下する。
【００４４】
本第１実施形態の発明では、接触面１１から得られる被写体である指先１０の像を、本発明の光路変換素子２２で二つに分割することで、接触面１１の大きさを変えることなく、光路変換面の面積を光路変換面１２ａ、１２ｂとして半分にすることができ、光路変換面の垂直方向の長さを半分にすることができる。
【００４５】
また、前記光路変換面１２ａ、１２ｂは、互いに垂直に配置することで、前記被写体から得られる像は装置水平方向で逆向きの二つの光路に分割される。このような配置にすることで光路ａ、ｂの光軸が一致し、前記光路変換素子２２、結像素子であるレンズ１４ａ、１４ｂおよび撮像素子１５ａ、１５ｂを全て同一光軸上に配置できるため、組立時の位置決めが容易となる。
【００４６】
本発明の光路変換素子２２であるが、図２（Ａ）に示すように、接触面１１を連成する形で２つのプリズム２２ａと２２ｂで構成しても良いが、図２（Ｂ）に示すように、1つの部材として一体成形し、光路変換面１２ａ、１２ｂを構成するのが、部品点数を減らすことができ、組み立て性やコスト面で望ましい。
【００４７】
光路変換素子２２の一体成形時は、接触面１１と、光路変換面１２ａと１２ｂで形成される頂辺２１が一致する必要は無い。図３（Ａ）は、図２（Ｂ）の光路変換素子２２の変形例で、該図２（Ｂ）のＡＡ断面に相当する図である。図３（Ａ）に示すように、前記頂辺２１と、前記接触面１１が離間する構成とした場合、前記頂辺部分の機械的強度が強くなる。該離間量は５μm以上あれば充分な強度が得られる。
【００４８】
図３（Ｂ）は、図２（Ｂ）の光路変換素子２２の別の変形例で、図２（Ｂ）のＡＡ断面に相当する図である。強度面で課題のない用途や材料であれば、図３（Ｂ）のように光路変換素子２２をそれぞれの光路変換面１２ａ、１２ｂで分割し、接触面も１１ａ、１１ｂとして分割しても良い。その場合、分割するそれぞれの光路へのクロストークが低減され、信号のＳ／Ｎが良くなる。頂辺２１ａと頂辺２１ｃの離間量は、５μm以上あれば充分なＳ／Ｎが得られる。
【００４９】
また、図４のように結像素子であるレンズ１４ａと１４ｂの後方に、光路を厚み方向へと折り曲げる光路変換素子２７ａと２７ｂをさらに加えることも可能である。このような構成にすると、二つの撮像素子１５ａと１５ｂが同一平面上に配置できるため、配線や実装が容易となる。
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について、図５から図７を用いて説明する。
【００５０】
第１実施形態では、撮像素子を分割した光路数と同じ個数使用したが、本実施形態では前記分割された複数の光路を、画像合成素子を用いて一つの撮像素子に合成する場合を説明する。
【００５１】
図５は本発明の第２実施形態の斜視図である。また、図５の一点鎖線ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの各断面図をそれぞれ図６（Ａ）から（Ｃ）に示す。
【００５２】
被写体である指先１０の像は、第１光路変換素子３２の垂直方向上側の面である接触面１１から取り込まれる。
【００５３】
この第１光路変換素子３２は、互いに垂直に交わる二つの第１光路変換面４２ａ、４２ｂを有している。前記指先１０の前記接触面１１に接する領域の像は、前記第１光路変換面４２ａ、４２ｂにより反射好ましくは全反射され、二つの異なる光路ａ、ｂに分割される。
【００５４】
第１光路変換面４２ａ、４２ｂは互いに垂直に交わるように配置されており、前記分割された二つの光路ａ、ｂは、同じ光軸上をそれぞれ逆向きに離れる方向へ進む。
【００５５】
第２光路変換面４７ａと４７ｂは、それぞれ第２光路変換素子３７ａ、３７ｂ上に、前記第１光路変換素子３２上の前記接触面１１に対して対称に配置される。
【００５６】
第３光路変換面４８ａと４８ｂは、それぞれ第３光路変換素子３８ａ、３８ｂ上に、撮像素子１５に対して対称に配置される。
【００５７】
分割された二つの光路ａ、ｂはこれらの第２光路変換面４７ａと４７ｂおよび第３光路変換面４８ｂ、４８ｂによる二回の反射で、同じ光軸上で向かい合う方向となる。
【００５８】
この向かい合う光路が交わる位置に、二つの光路を垂直方向に折り曲げる第４光路変換面４６ａ、４６ｂを有する第４光路変換素子３６を配置することで、前記分割された光路ａと光路ｂが、一つの撮像素子１５上に結像する。この第４光路変換素子３６は、分割された複数の光路を一つの撮像素子に合成する画像合成素子として作用する。
【００５９】
また、結像素子であるレンズ１４ａは第３光路変換素子であるプリズム３８ａに、レンズ１４ｂは第３光路変換素子であるプリズム３８ｂに一体成形されている。
【００６０】
上記の構成にすることで、分割された複数の光路を一つの像面に合成することができるため、撮像素子を一つにすることができる。
【００６１】
なお、本第２実施形態では二つの分割された光路は一つの撮像素子１５上の別の領域に結像する。図７の矢印上の図面で示すように、例えば前記接触面１１上の被写体である英字Ａが、本発明の光路変換素子により上下二分割で撮像された場合、図７の矢印下の図面で示すように、二つの反転した像として撮像素子１５上に結像される。
【００６２】
そこで、光路ａが結像する領域と光路ｂが結像する領域に関して、それぞれ画像反転処理を行い、向きを修正した後に、被写体の動きを算出する。
【００６３】
以上、本第２実施形態の構成によれば、光路を複数に分割した薄型の光ポインティング装置において、前記分割された複数の光路を合成する画像合成素子により、１つの撮像素子で像の取り込みが可能となり、低コスト化等に有効である。
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について、図８から図１０を用いて説明する。
【００６４】
実施形態２では本発明の光ポインティング装置の最低限の構成を示したが、電子機器に搭載する一部品として使用する場合、接触面１１以外の光学素子が指先１０と接触することを避けるためにカバーを配置することが望ましい。しかし、垂直方向の厚みとして１ｍｍ程度を目標とする本発明の光ポインティング装置においては、カバーを配置することによる垂直方向の厚みの増加は無視することができない。そこで、本第３実施形態では、前記カバーと第１光路変換素子３２を一体化させることで、カバーを配置しながら光ポインティング装置全体の垂直方向の厚みを小さくする構成について説明する。
【００６５】
図８（Ａ）は本発明の第３実施形態の構成要素であるカバー５０の斜視図である。図８（Ｂ）は本発明の第３実施形態の構成要素である光学部品６０の斜視図である。図９はカバー５０と光学部品６０を組み立てたときの斜視図である。また図９を裏側からみた、図９の一点鎖線ＥＥ、ＦＦ、ＧＧに相当する各断面図をそれぞれ図１０（Ａ）から図１０（Ｃ）に示す。
【００６６】
図８（Ａ）に示すように、カバー５０は本実施形態の光ポインティング装置の光学素子全体を覆うように配置され、さらにカバー５０の一部に第１光路変換面４２ａ、４２ｂを設けることで、前記第２実施形態の第１光路変換素子３２に相当する光学部品をカバー５０と一体化している。このような構成にすることで、前記第２実施形態の第１光路変換素子３２の上にさらにカバー５０を配置する場合に比べ、光ポインティング装置の垂直方向の厚みを薄くすることができる。
【００６７】
また、本実施形態ではさらに、カバー５０に第２光路変換面４７ａ、４７ｂを設けることで、前記第２実施形態の第２光路変換素子３７ａ、３７ｂに相当する光学部品をカバー５０と一体化している。このような構成にすることで、部品点数を削減でき、生産性が向上する。
【００６８】
また、図８（Ｂ）に示すように、結像素子であるレンズ１４ａ、１４ｂと、前記第２実施形態の第３光路変換素子３８ａ、３８ｂに相当する光学部品と、前記第２実施形態の第４光路変換素子３６ａ、３６ｂに相当する光学部品も一体化し、一つの光学部品６０を形成している。このような構成にすることで部品点数を削減でき、生産性が向上する。
【００６９】
また、図９に示すように、前記光学部品６０は、前記カバー５０の内部にはめ込むことで位置精度良く組み立てることが可能である。
【００７０】
なお、レンズ１４ａ、１４ｂをカバー５０と一体化すると、カバー内部にレンズ面が配置されるため成型加工が非常に困難となり、レンズ面の形状精度を十分に得ることができない。カバーと一体化するのは第２光路変換面までとすることで、カバーの形状が平面のみで構成でき、一体成形での作製が可能となる。レンズ１４ａ、１４ｂに関しては、光学部品６０と一体化することで、レンズ１４ａ、１４ｂが光学部品６０の外側の壁に位置する形となり、成型が容易になり、レンズ面の形状精度を十分に得ることができる。
【００７１】
以上、本第３実施形態の構成によれば、光ポインティング装置にカバー５０を配置しながら垂直方向の厚みの増加を抑えることができる。また、部品点数はカバー５０と光学部品６０の二つのみとなり、部品点数が大幅に削減されるとともに組立工程の短縮化が可能となり、生産性が向上する。また、カバー５０の内部に光学部品６０をはめ込むことで、特別な調整をすることなく光学部品６０を位置精度良く組み立てることができる。
（第４実施形態）
第１実施形態では、分割された光路ａと光路ｂは、光路変換素子２２に対して対称であったが、必ずしも対称である必要はない。
【００７２】
また、光路の分割は２つに限定されるものではない。
【００７３】
本第４実施形態では、光路を３分割する場合に関して説明する。
【００７４】
図１１は、光路変換素子５２の光路変換面を、反射面として三角錐型に配置することで３つの光路に分割した場合の斜視図である。
【００７５】
図示されない接触面上の被写体は、本第４実施形態の光路変換素子５２へ散乱反射される。
【００７６】
光路変換素子５２は、三角錐の表面に例えばアルミ等の金属反射膜がスパッタ等で成膜され、反射面である光路変換面６２ａ、６２ｂ、６２ｃが形成されている。
【００７７】
前記接触面上の被写体からの散乱反射光は、前記光路変換素子５２により光路ａ、光路ｂ、光路ｃに三分割される。
【００７８】
前記三分割された光路ａ、ｂ、ｃに相当する光線は、それぞれ前記各光路上に配置された結像素子であるレンズ１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより、前記各光路上に配置された撮像素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ上に結像する。
【００７９】
前記撮像素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ上に結んだ像は、図示されないＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に、前記撮像素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃから画像データとして取り込まれた後、一つの画像に合成される。
【００８０】
前記撮像素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃとしてはＣＭＯＳセンサー、ＣＣＤセンサー等のイメージセンサーであり、前記被写体の像を一定間隔で撮像し続け、遂次データとして取り込まれることになる。
【００８１】
被写体が移動した場合、撮像された画像は直前に撮影したものとは、所定量ずれた画像となる。前記画像中の同一部分のずれ量を前記ＤＳＰで比較して、前記被写体の移動量と移動方向が判断される。
（第５実施形態）
第５実施形態では、電子機器である携帯型電話機へ本発明の光ポインティング装置を搭載した場合に関して説明する。
【００８２】
図１２の（Ａ）から（Ｃ）は、携帯型電話機の構成を示した図である。図１２（Ａ）は、携帯型電話機１００の正面側であり、図１２（Ｂ）は、携帯型電話機１００の背面側であり、図１２（Ｃ）は、携帯型電話機１００の側面側である。
【００８３】
本実施形態の携帯型電話機１００は、モニター側筐体１０１、操作側筐体１０２、マイク部１０３、テンキー１０４、モニター部１０５、スピーカ部１０６、および本発明の光ポインティング装置１０７を備えている。
【００８４】
スピーカ部１０６およびマイク部１０３は、音声情報を入出力するために用いられる。モニター部１０５は、映像情報を出力するために用いられ、本第５実施形態においては、光ポインティング装置１０７からの入力情報を表示するためにも用いられる
尚、第５実施形態において、光ポインティング装置１０７は、図１２（Ａ）に示すテンキー１０４の上部に配置されているが、配置方法および光ポインティング装置１０７の向きについては、これに限定されるわけではない。
【００８５】
なお、第５実施形態の携帯型電話機１００は、図１２（Ａ）から図１２（Ｃ）に示すように、上部の筐体と下部の筐体とがヒンジを介して接続されている、いわゆる折りたたみ式の携帯型電話機１００を例として挙げているが、光ポインティング装置１０７を搭載することができる携帯型電話機１００は、もちろん折りたたみ式に限るものではない。しかしながら、携帯型電話機においては、本実施形態のように折りたたみ式が主流であり、折りたたんだ状態で厚みが１０ｍｍ以下の製品も登場してきている。携帯性を考慮するならばその厚みは極めて重要な要素となっている。
【００８６】
図１２の背面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）に示す操作側筐体１０２において、図示されない内部の回路基板等を除いて、その厚みを決定する部品はマイク部１０３、テンキー１０４、光ポインティング装置１０７となる。この中で、光ポインティング装置１０７の厚さが最も厚く、光ポインティング装置１０７の薄型化は、携帯型電話機１００の薄型化に直接繋がる。よって、本発明の光ポインティング装置は携帯型電話機等の電子機器の薄型化に好適な発明である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の光ポインティング装置は、認識精度を低下させることなく小型薄型化できることに特徴があり、薄型化や小型化が重要な意味を持つ携帯電話などの電子機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１：光ポインティング装置
１０：被写体（指先）
１１：接触面
１２ａ、１２ｂ、４２ａ、４２ｂ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ：光路変換面
２２、３２、４２、５２：光路変換素子（プリズム）
１３ａ、１３ｂ：出射面
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ：結像素子（レンズ）
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ：撮像素子
１６：ＬＥＤ光源
ａ、ｂ、ｃ：分割された光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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